土建中GPS測量的優(yōu)點、操作要點及控制措施

1、土建中GPS測量的優(yōu)點、操作要點及控制措施引 言隨著 GPS 技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是 GPS 差分技術(shù)的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了我國地形測量技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。由于應(yīng)用 GPS 技術(shù)不僅可以進(jìn)行平面位置的精確定位，還能用來進(jìn)行圖根點的加密及施工放樣的實時確定。同時，GPS 技術(shù)具有單人單機(jī)布設(shè)圖、操作靈活和點位誤差不會累積等優(yōu)點。GPS 測量技術(shù)可以準(zhǔn)確地定位到平面和高程坐標(biāo)，從而達(dá)到實時和高速地采集地形點三維數(shù)據(jù)的效果，大大提高了地形測量工作效率。因此，GPS 技術(shù)的應(yīng)用顯得至關(guān)重要。1 GPS測量的優(yōu)點1.1作業(yè)效率高GPS 測量需要的控制點比較少，因而不需要進(jìn)行遷站，一般情況下，一個基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)鏈可

2、以控制十幾千米的測程距離。同時，GPS 測量投入的人力比較少，尤其是在山嶺建設(shè)區(qū)高速公路的測量應(yīng)用中，路基路面工程更能發(fā)揮其優(yōu)勢。因此，GPS 測量的首要優(yōu)點就是作業(yè)效率高。利用 GPS 進(jìn)行測量，可以大大節(jié)省人力物力，從而提高測量工作效率。1.2定位精度高在線路測量工作中采用 GPS 技術(shù)，可以保證各次測量的點位誤差各自獨立而互不影響，而且已經(jīng)產(chǎn)生的誤差，也不會累積和疊加。同時，在使用 GPS 測量技術(shù)時，測量的精度可以達(dá)到厘米級別。因此，GPS 具有定位精度的優(yōu)點。1.3測站點間無須通視GPS 測量技術(shù)在測站之間的應(yīng)用時不需要進(jìn)行通視，只需要采用電磁波等設(shè)備就可以進(jìn)行測量。同時，由于 GP

3、S 測量受到自然環(huán)境的影響一般較小，使得其測站選點更加靈活方便，從而提高工作效率。1.4自動化程度高目前，GPS 設(shè)備朝著小型化和輕便化的方向發(fā)展，因而進(jìn)行測量的工作人員只需要進(jìn)行天線對中和整平處理。測量儀器一般可以自動進(jìn)行觀測，當(dāng)利用數(shù)據(jù)處理軟件對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，就能求得測點的三維坐標(biāo)，大大減少了工作量。2 GPS測量的基本原理GPS 測量一般包括動態(tài)測量和靜態(tài)測量兩種測量模式。動態(tài)測量。動態(tài)測量技術(shù)是指以載波相位觀測量為依據(jù)的實時差分測量技術(shù)，一般是由于基準(zhǔn)站接收機(jī)，流動站和數(shù)據(jù)傳輸鏈路三個部分組成的。同時，基準(zhǔn)站接收機(jī)一般是架設(shè)在已知坐標(biāo)的參考點上，通過連續(xù)接收所有 GPS 衛(wèi)星信

4、號，然后進(jìn)行定位計算，就可以顯示出流動站所處位置的三維坐標(biāo)。為了判斷出測量是否滿足要求，也可以顯示出測量的精度。通過系統(tǒng)內(nèi)差分處理求解載波相位整周模糊度，實時求算出流動站的平面坐標(biāo)和高程。靜態(tài)測量。動態(tài)測量技術(shù)是指將多臺 GPS 接收機(jī)同步進(jìn)行觀測，然后對觀測值進(jìn)行處理，利用 GPS 控制器的實時處理軟件進(jìn)行參數(shù)的轉(zhuǎn)化和求解，從而確定測點的坐標(biāo)。3 GPS測量的操作要點3.1控制網(wǎng)點GPS 測量技術(shù)一般需要結(jié)合路線的地形特點等進(jìn)行施工放樣，從而保證施工放樣的精度，同時還需要進(jìn)行加密控制點的設(shè)置。加密的控制點的布設(shè)方案如下：以路線走向布設(shè)一級加密點，每隔 400m 左右布設(shè)一點。同時，采用多臺

5、GPS 接收機(jī)進(jìn)行觀測，加強(qiáng)對網(wǎng)點的控制。當(dāng)然，每個網(wǎng)點交接出都要進(jìn)行聯(lián)測，以滿足一級測量點的設(shè)計要求。GPS 測量技術(shù)對于平面控制和高程控制也有一定的要求，從而保證測量的準(zhǔn)確度。3.2外業(yè)實施外業(yè)實施主要包括以下兩個方面：觀測。在多個不同的位置安裝多臺 GPS 接收機(jī)。操作步驟主要包括以下幾點：a.架站。提前認(rèn)真架好儀器，同時對其進(jìn)行對中和整平處理。b.量測天線高度。GPS 天線高的量測一般測量的都是其斜高，而不能改為垂直高度，并且需要進(jìn)行多次測量，然后取其平均值。c.觀測過程。在進(jìn)行觀測時，首先需要關(guān)掉儀器的開關(guān)，GPS 就可以自動進(jìn)行觀測。同時，工作人員需要做好記錄，要求觀測時段長度要對

6、每個測站點至少觀測 1h 以上。d.觀測結(jié)束。當(dāng)觀測結(jié)束后，應(yīng)該立即關(guān)掉開關(guān)，同時還需要測量天線高，以判斷觀測儀器的位置。數(shù)據(jù)處理。在采用 GPS 測量技術(shù)測量完成后，需要將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X中，然后采用 GPS 軟件進(jìn)行處理。通過平差法處理后，可以減小網(wǎng)點中的誤差，平均誤差可以保持很小。但是，如果采用常規(guī)的測量方法，進(jìn)行測量的時間會更長，并且測量的精確度不高。4 GPS測量在土木工程中的控制措施4.1觀測衛(wèi)星的圖形強(qiáng)度要高GPS 測量后還需要進(jìn)行坐標(biāo)解算，這時所采用的衛(wèi)星數(shù)量越多，并且分布越廣，使得測量的精確性和可靠性越高。同時，測量時進(jìn)行初始化的時間也更短。因此，觀測衛(wèi)星的圖形強(qiáng)度很高，一般需

7、要進(jìn)行嚴(yán)格控制，才能進(jìn)行 GPS 測量，從而更好地保證測量的精度。4.2作業(yè)人員的責(zé)任心要強(qiáng)GPS 測量不僅要求工作人員具有較高的專業(yè)測量技術(shù)，還要求測量人員具有較高的責(zé)任心。由于測量人員的專業(yè)水平、經(jīng)驗和責(zé)任心等會直接影響測量的結(jié)果。在進(jìn)行測量時，首先需要將GPS 接收機(jī)進(jìn)行對中和整平處理，防止輸入的已知點坐標(biāo)、坐標(biāo)參數(shù)轉(zhuǎn)換和天線高等數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，這些環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤差都會影響 GPS 測量的精度。因此，測量工作人員應(yīng)該具有極強(qiáng)的責(zé)任心，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行測量等操作過程。同時，測量人員還需要對儀器基座和測桿上的水準(zhǔn)器等必須定期嚴(yán)格校正，以避免系統(tǒng)誤差的影響。4.3觀測成果要進(jìn)行復(fù)核GPS 測量具有實

8、時和快捷等顯著的優(yōu)點，但是，GPS 測量的初始化置信度通常也較高，并且在測量的過程中缺乏檢核條件，造成個別控制點出現(xiàn)測量誤差。因此，為了更好地保證 GPS 測量的精度和可靠性，必須要對觀測成果要進(jìn)行復(fù)核。成果的復(fù)核一般分為作業(yè)前復(fù)核和作業(yè)中復(fù)核兩個組成部分：作業(yè)前復(fù)核是指在進(jìn)行 GPS 測量之前進(jìn)行的操作，提前在已知控制點上進(jìn)行檢測，然后將新的控制點與已知的控制點進(jìn)行對比，只有當(dāng)新的控制點滿足一定的要求后，才能進(jìn)行 GPS 測量。作業(yè)中復(fù)核。作業(yè)中復(fù)核是指在測量過程中，采用 GPS 測量技術(shù)對其進(jìn)行檢測，以保證測量的精度。5總 結(jié)總而言之，通過 GPS 測量技術(shù)能夠保證一定的測量精度，因而可以

9、為全站儀測量下的數(shù)據(jù)結(jié)果提供參考。通過對比動態(tài)測量和靜態(tài)測量兩種測量模式，可以發(fā)現(xiàn) GPS 測量技術(shù)不會存在誤差積累等問題，可以從大量的測量數(shù)據(jù)中分析出測量控制點的精度，從而保證測量的精度能夠滿足施測控制和碎部測量的要求。但是，當(dāng)滿足一級測量的精度后，由于高程精度不是太穩(wěn)定，因而還需要采取相應(yīng)的措施提高測量的精度。然而，全站儀施測過程中則不會產(chǎn)生這樣的情況。所以，通過分析可以認(rèn)為GPS 測量技術(shù)的測量結(jié)果是可信的。雖然 GPS 測量技術(shù)具有測量速度慢的缺點，但是測量精度準(zhǔn)確。同時，從測量結(jié)果來看，GPS 測量技術(shù)對控制點的測量精度可以達(dá)到毫米級，從而可以滿足工程測量的需要。因此，現(xiàn)階段研究 GPS 在測量技術(shù)中的應(yīng)用具有非常重大的現(xiàn)實意義。參考文獻(xiàn)1王志強(qiáng)。GPS 使用在公路測量中的應(yīng)用J.山西建筑，2013,39（27）：178179.2張爭鳴。GPS